CN108619635A - 用于外浮顶原油储罐的压缩空气泡沫智能消防装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种用于外浮顶原油储罐的压缩空气泡沫智能消防装置，包括：消防柜及泡沫灭火管线，消防柜内设有：压缩空气泡沫系统，包含气体蓄能罐、泡沫混合溶液储罐、压缩空气储罐以及气液混合装置，气体蓄能罐与泡沫混合溶液储罐通过驱动管线相连通，泡沫混合溶液储罐通过泡沫溶液输送管线与气液混合装置的液体入口相连接，气液混合装置的气体入口与压缩空气储罐之间通过压缩空气输送管线相连接，其出口上连接有泡沫输出管线；消防联动控制器，固定在消防柜上，与电控开关阀电连接；泡沫灭火管线沿周向依次间隔的铺设于储罐内壁与浮盘的外边缘之间，其沿长度方向间隔设置有多个闭式喷头，消防柜的泡沫输出管线与泡沫灭火管线相连通。

Description

用于外浮顶原油储罐的压缩空气泡沫智能消防装置

技术领域

本发明属于原油储罐消防技术领域，具体而言，涉及一种用于外浮顶原油储罐的压缩空气泡沫智能消防装置。

背景技术

由于国际市场原油价格波动较大，我国原油储备量也日益增多。储罐是原油存储最有效的方式。目前我国储罐发展迅速，并趋于大型化与密集化，储罐的安全也成为研究的重点之一。外浮顶储罐相比于固定顶储罐，很大程度上减少了油品的污染与损失，减低储罐失火的可能性，相比于内浮顶储罐成本大大减小，使其成为使用最广泛的原油储罐。外浮顶储罐的浮盘与储罐内壁通过密封圈实现密封。密封圈长期与油品接触，使其性能老化，常常出现溢油等油品的泄漏的情况。闪电、雷静、明火时都容易导致密封圈失火。密封圈火灾若不及时扑灭，将会迅速蔓延，极易引发爆炸事故，造成重大的财产损失。

目前对于外浮顶储罐的密封圈火灾主要采用的消防装置有：移动式大流量泡沫炮，罐壁式泡沫消防系统和浮盘边缘式泡沫消防系统。前两种消防系统虽然具有流量大等优势，但由于在检测到火灾后，泡沫混合液需从储罐外部的泡沫管线输送到罐顶，再由罐顶的泡沫产生装置形成泡沫沿储罐内壁流下，不能快速将灭火泡沫喷射覆盖在失火处，延误了最佳灭火时机。应用传统的安装在储罐内部的泡沫输送柔性管的浮盘边缘式泡沫灭火系统，由于很难保证柔性管的密封性，使得该系统在我国的应用收到了限制。同时，目前大部分的灭火泡沫通过高背压泡沫产生器得到，使得泡沫冲量小，性质不稳定，易受到火场高温气流与风灾的影响，降低了灭火的效率。

因此，为了提高我国罐区的安全性，降低财产人员的损耗，研制一种用于外浮顶原油储罐的压缩空气泡沫智能消防装置是很有必要的。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于外浮顶原油储罐的压缩空气泡沫智能消防装置，能够实现火灾的识别与监测，在监测到火灾信号后，启动压缩空气泡沫系统，实现灭火功能，克服了现有技术的缺陷。

为此，本发明提出一种用于外浮顶原油储罐的压缩空气泡沫智能消防装置，包括：

多个消防柜，沿周向间隔的安装在储罐的浮盘顶部，所述消防柜内设有：

压缩空气泡沫系统，包含一气体蓄能罐、一泡沫混合溶液储罐、一压缩空气储罐以及一气液混合装置，所述气体蓄能罐与所述泡沫混合溶液储罐通过驱动管线相连通，所述泡沫混合溶液储罐通过泡沫溶液输送管线与所述气液混合装置的液体入口相连接，所述气液混合装置的气体入口与所述压缩空气储罐之间通过压缩空气输送管线相连接，其出口上连接有一泡沫输出管线，所述驱动管线、压缩空气输送管线上分别安装有一电控开关阀；

消防联动控制器，固定在所述消防柜的柜体上，其与所述电控开关阀电连接；

多段呈弧状的泡沫灭火管线，在所述储罐内壁的密封圈上沿周向依次间隔的铺设于所述储罐内壁与所述浮盘的外边缘之间，所述泡沫灭火管线上沿长度方向间隔设置有多个闭式喷头，各所述消防柜的泡沫输出管线的末端均与所述泡沫灭火管线相连通。

如上所述的用于外浮顶原油储罐的压缩空气泡沫智能消防装置，其中，所述泡沫溶液输送管线上另安装有一流量计，所述压缩空气输送管线上另安装有一气液比例调节阀，所述气液比例调节阀通过电控导线与所述流量计电连接。

如上所述的用于外浮顶原油储罐的压缩空气泡沫智能消防装置，其中，另设有多个火灾探测器，沿所述周向间隔设置在所述浮盘的外边缘处，各所述火灾探测器通过传输光缆与邻近的所述消防柜的消防联动控制器电连接。

如上所述的用于外浮顶原油储罐的压缩空气泡沫智能消防装置，其中，相邻所述感光火灾探测器之间的距离不大于3m，所述泡沫灭火管线上的所述闭式喷头等间距设置，且相邻两所述闭式喷头之间的距离不大于2m。火灾探测器优选为感光火灾探测器

如上所述的用于外浮顶原油储罐的压缩空气泡沫智能消防装置，其中，所述消防柜的柜体外侧另设有钢缆保护导轨，以对应容置所述传输光缆。

如上所述的用于外浮顶原油储罐的压缩空气泡沫智能消防装置，其中，泡沫灭火管线数量与消防柜数量相同，每一个消防柜的泡沫输出管线的末端都连接有泡沫灭火管线，其连接处呈T字状，使得灭火泡沫从泡沫输出管线出来后，分别输送到两侧的泡沫灭火管线。泡沫灭火管线两端封闭。泡沫灭火管线呈圆弧状沿储罐密封圈铺设。

如上所述的用于外浮顶原油储罐的压缩空气泡沫智能消防装置，其中，所述气体蓄能罐、泡沫混合溶液储罐以及压缩空气储罐的端头开口处分别插接有一填充塞，所述泡沫溶液输送管线的一端位于所述泡沫混合溶液储罐内的泡沫混合溶液中。

如上所述的用于外浮顶原油储罐的压缩空气泡沫智能消防装置，其中，所述气体蓄能罐、泡沫混合溶液储罐以及压缩空气储罐的罐体分别通过固定压板安装在所述消防柜的柜体内。

本发明的用于外浮顶原油储罐的压缩空气泡沫智能消防装置，能够实现火灾的识别与监测，在监测到火灾信号后，启动压缩空气泡沫系统；所述压缩空气泡沫系统安装在浮盘上，能够通过向泡沫混合液中正压输入高压气体，产生冲量大性质稳定的灭火泡沫，快速充满泡沫灭火管线，当距离失火点最近处的闭式喷头达到工作温度时，喷头打开，灭火泡沫由距离失火点最近的喷嘴喷出，实现灭火功能。

相比于传统的高背压泡沫发生装置，本发明通过向泡沫混合溶液中正压输入压缩空气，能够产生灭火性能更稳定的泡沫，更重要的是消防水与泡沫液的消耗量相比于传统发生装置大大减小，故所述消防装置能够采用压缩气瓶与泡沫混合液储罐能在一次灭火过程中产生足量的灭火泡沫。

在本发明中，能实现储罐密封圈附近全面积火灾监测，并在监测到火灾后迅速启动消防装置；该泡沫发生装置直接安装在浮盘边缘处，靠近密封圈，灭火泡沫输送距离较短。泡沫灭火管线铺设在密封圈处，能在检测到火灾后迅速充满灭火泡沫，距离失火处最近的喷嘴快速打开将泡沫喷出，能快速覆盖在失火处，免去了将泡沫从罐顶喷下导致的灭火泡沫的损失，缩短了系统整体应对火灾的时间，提高了泡沫利用率。

相比于单独使用易熔合金喷头仅通过温度进行火灾探测、启动系统、喷射泡沫灭火三种功能的系统来说，本发明的火灾探测与识别可靠性更强，降低了在没有火灾情况下喷头动作造成的损失；当产生火灾时，环境温度会升高，但是温度不能仅仅作为单独判断火灾的标准，这样往往会产生火灾误报的情况。使得在没有出现火灾的情况下，泡沫液喷出。

相对于现有技术而言，本发明采用覆盖在密封圈处的泡沫灭火管线，灭火管线上安装有多个相邻距离不超过2米的闭式喷头，区别于传统的安装单个泡沫喷嘴；消防系统中泡沫混合液与压缩空气的储量能够产生足量的压缩空气灭火泡沫，覆盖在所保护的一定长度的密封圈；当火灾发生时，火灾探测器检测到火灾后，启动灭火装置，压缩空气泡沫能迅速充满灭火管线；当失火处温度迅速增大，该处附近的闭式喷头将会工作，但其他没有失火的地方温度较低，闭式喷头不会工作，灭火泡沫将能优先迅速到达失火处进行灭火，再继续充满其他密封圈处。

附图说明

以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：

图1是本发明的用于外浮顶原油储罐的压缩空气泡沫智能消防装置的俯视图；

图2是本发明的用于外浮顶原油储罐的压缩空气泡沫智能消防装置中消防柜内部装置示意图；

图3是本发明的用于外浮顶原油储罐的压缩空气泡沫智能消防装置中压缩空气泡沫系统结构示意图；

图4是本发明中消防柜、泡沫灭火管线在浮盘上的连接布置示意图。

主要元件标号说明：

1 消防柜 11 柜体

12 钢缆保护导轨 13 固定压板

2 泡沫灭火管线 21 闭式喷头

3 压缩空气泡沫系统

31 气体蓄能罐 311 驱动管线

32 泡沫混合溶液储罐 321 泡沫溶液输送管线

322 泡沫混合溶液 33 压缩空气储罐

331 压缩空气输送管线 34 气液混合装置

341 泡沫输出管线 35 电控开关阀

36 流量计 37 气液比例调节阀

38 火灾探测器 381 传输光缆

39 填充塞 4 消防联动控制器

5 储罐 51 浮盘

具体实施方式

本发明提出一种用于外浮顶原油储罐的压缩空气泡沫智能消防装置，包括：多个消防柜，沿周向间隔的安装在储罐的浮盘顶部，所述消防柜内设有：压缩空气泡沫系统，包含一气体蓄能罐、一泡沫混合溶液储罐、一压缩空气储罐以及一气液混合装置，所述气体蓄能罐与所述泡沫混合溶液储罐通过驱动管线相连通，所述泡沫混合溶液储罐通过泡沫溶液输送管线与所述气液混合装置的液体入口相连接，所述气液混合装置的气体入口与所述压缩空气储罐之间通过压缩空气输送管线相连接，其出口上连接有一泡沫输出管线，所述驱动管线、压缩空气输送管线上分别安装有一电控开关阀；消防联动控制器，固定在所述消防柜的柜体上，其与所述电控开关阀电连接；多段呈弧状的泡沫灭火管线，在所述储罐内壁的密封圈上沿周向依次间隔的铺设于所述储罐内壁与所述浮盘的外边缘之间，所述泡沫灭火管线上沿长度方向间隔设置有多个闭式喷头，各所述消防柜的泡沫输出管线的末端均与所述泡沫灭火管线相连通。

本发明的用于外浮顶原油储罐的压缩空气泡沫智能消防装置，能够实现火灾的识别与监测，在监测到火灾信号后，启动压缩空气泡沫系统，实现灭火功能，克服了现有技术的缺陷。

下面将结合附图和具体实施方式，对本发明的技术方案作详细说明，应理解这些实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落入本申请所附权利要求所限定的范围内。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

图1是本发明的用于外浮顶原油储罐的压缩空气泡沫智能消防装置的俯视图；图2是本发明的用于外浮顶原油储罐的压缩空气泡沫智能消防装置中消防柜内部装置示意图；图3是本发明的用于外浮顶原油储罐的压缩空气泡沫智能消防装置中压缩空气泡沫系统结构示意图；图4是本发明中消防柜、泡沫灭火管线在浮盘上的连接布置示意图。

请参见图1至图4，本发明提出的用于外浮顶原油储罐的压缩空气泡沫智能消防装置，包括多个消防柜1、多段泡沫灭火管线2，其中：

各所述消防柜1沿周向间隔的安装在储罐5的浮盘51顶部，所述消防柜1内设有压缩空气泡沫系统3及消防联动控制器4，所述压缩空气泡沫系统3包含一气体蓄能罐31、一泡沫混合溶液储罐32、一压缩空气储罐33以及一气液混合装置34，所述气体蓄能罐31与所述泡沫混合溶液储罐32通过驱动管线311相连通，所述泡沫混合溶液储罐32通过泡沫溶液输送管线321与所述气液混合装置34的液体入口相连接，所述气液混合装置34的气体入口与所述压缩空气储罐33之间通过压缩空气输送管线331相连接，其出口上连接有一泡沫输出管线341，所述驱动管线311、压缩空气输送管线331上分别安装有一电控开关阀35，所述消防联动控制器4固定在所述消防柜1的柜体11上，其与所述电控开关阀35电连接；

所述泡沫灭火管线2呈弧状，并优先与所述储罐5内壁的曲率相同，在所述储罐5内壁的密封圈(图中未标示)上，各段所述泡沫灭火管线2沿周向依次间隔的铺设于所述储罐5内壁与所述浮盘51的外边缘之间，以完全覆盖整个储罐5的密封圈，保证灭火的有效性，所述泡沫灭火管线2上沿长度方向间隔设置有多个闭式喷头21，各所述消防柜1的泡沫输出管线341与至少一所述泡沫灭火管线2相连通。当密封圈出现火灾时，最接近失火点的所述闭式喷头21附近温度急剧上升，当达到工作温度时，所述闭式喷头21打开，而距离失火点较远的所述闭式喷头21附近温度较低，将不工作。需说明的是，由于所述闭式喷头21、消防联动控制器4等均为公知技术，对其工作原理及具体工作过程不再赘述。

较佳地，所述泡沫溶液输送管线321上另安装有一流量计36，所述压缩空气输送管线331上另安装有一气液比例调节阀37，所述气液比例调节阀37通过电控导线与所述流量计36电连接，从而根据所述流量计36采集到的泡沫混合液的流量数据，收集泡沫混合溶液流量信号，并通过设定的气液混合比例调节阀的开孔大小，及时调整压缩空气的输出流量，实现稳定的气液混合比例，达到稳定的发泡倍数。

其中，另设有多个火灾探测器38，沿所述周向间隔设置在所述浮盘51的外边缘处，各所述火灾探测器38通过传输光缆381与邻近的所述消防柜1上的消防联动控制器4电连接。每个消防柜1内的消防联动控制器4仅接收与其相连接的火灾探测器38所传输的信号，仅控制所在消防柜1内的压缩空气泡沫系统3，将泡沫充满与该消防柜1相连接的泡沫灭火管线2。当所述火灾探测器38监测到火灾信号时，实时反馈至所述消防联动控制器4，进而控制各电控开关阀35打开，以将泡沫溶液及空气输送至所述气液混合装置34混合后，通过所述泡沫输出管线341输送至相应位置的泡沫灭火管线2，并由距离失火点最近的闭式喷头21喷射出，从而完成灭火工作。

如图所示，优选相邻所述火灾探测器38之间的距离不大于3m，所述泡沫灭火管线2上的所述闭式喷头21等间距设置，且相邻两所述闭式喷头21之间的距离不大于2m，以达到较好的应用效果。至于所述闭式喷头21及所述火灾探测器38的具体安装个数，可对应根据每段泡沫灭火管线2的长度以及储罐5的浮盘51直径大小来布设。

在实施应用中，为了确保所述火灾探测器38与所述消防联动控制器4的电连接管线，在所述消防柜1的柜体11外侧另设有钢缆保护导轨12，以对应容置所述传输光缆381。该钢缆保护导轨12中间供传输光缆通过，防止传输光缆长期暴露在浮盘上受到阳光、雨水等外界作用而导致失效。

请参见图4，在图示的优选方案中，各所述消防柜1的所述泡沫输出管线341的末端均连接有沿所述密封圈铺设的所述泡沫灭火管线2，其连接处呈T字状，使得灭火泡沫从所述泡沫输出管线出来后，分别输送到两侧的所述泡沫灭火管线。需说明的是，在具体工作时，可以根据储罐的密封圈周长，确定所述消防柜在浮盘上的安装个数，如图中示意性的设置了4个所述消防柜、5段所述泡沫灭火管线2。泡沫灭火管线2的两端封闭，泡沫灭火管线2呈圆弧状沿储罐密封圈铺设。

另外，在所述气体蓄能罐31、泡沫混合溶液储罐32以及压缩空气储罐33的端头开口处分别插接有一填充塞39，以便于及时向相应罐体内补充注入高压气体或液体；所述泡沫溶液输送管线321的一端位于所述泡沫混合溶液储罐32内的泡沫混合溶液322中。在实际应用时，通常所述泡沫混合溶液储罐32内装有一定量的预混合的3％氟蛋白泡沫混合溶液，可将所述驱动管线311末端连接至所述泡沫混合溶液储罐31的气体空间内，所述泡沫溶液输送管线321一段伸入所述泡沫混合溶液储罐32底部，另一端伸入所述气液混合装置34气液混合室，以达到最佳的混合效果。

进一步地，所述气体蓄能罐31、泡沫混合溶液储罐32以及压缩空气储罐33的罐体分别通过固定压板13安装在所述消防柜1的柜体11内，以从整体上保护压缩空气泡沫系统3，使其免于高空风载、雨水的作用下的非人为损坏，延长使用寿命。

本发明提出的的用于外浮顶原油储罐的压缩空气泡沫智能消防装置，当系统检测到火灾后，安装在消防联动控制器4控制电控开关阀(图中未示出)与电控开关阀35共同动作。

当所述火灾探测器38检测到火灾时，将火灾信号传输到消防柜1内的消防联动控制器4中，所述消防联动控制器4启动所述电控开关阀35，此时消防系统开始工作：一方面，气体蓄能罐31内的高压气体，通过驱动管线311进入所述泡沫混合溶液储罐32的气体空间，当高压气体在该空间内产生足够大的压力时，推动泡沫混合溶液通过所述泡沫溶液输送管线321，进入到所述气液混合装置34中，另一方面，压缩空气通过气液比例调节阀37调节至合适流量后，进入所述气液混合装置34，并与泡沫混合溶液形成压缩空气泡沫后，由泡沫输出管线341输出与之相连的泡沫灭火管线2中，距离失火点最近的所述闭式喷头21在高温作用下工作，泡沫直接由所述闭式喷头21喷出，能在第一时间到达失火处进行灭火，提高整体灭火效率，并且实现了灭火泡沫最大利用率。

本发明的用于外浮顶原油储罐的压缩空气泡沫智能消防装置，克服了传统泡沫灭火系统中泡沫液与消防水消耗量大、泡沫冲量小、性质不稳定、灭火泡沫到达失火处运输时间过长导致的灭火及时性得不到保证等问题，实现了灭火功能，更重要的是实现了灭火泡沫利用率的最大化。

以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。

Claims (7)

1.一种用于外浮顶原油储罐的压缩空气泡沫智能消防装置，其特征在于，所述压缩空气泡沫智能消防装置包括：

多个消防柜，沿周向间隔的安装在储罐的浮盘顶部，所述消防柜内设有：

压缩空气泡沫系统，包含一气体蓄能罐、一泡沫混合溶液储罐、一压缩空气储罐以及一气液混合装置，所述气体蓄能罐与所述泡沫混合溶液储罐通过驱动管线相连通，所述泡沫混合溶液储罐通过泡沫溶液输送管线与所述气液混合装置的液体入口相连接，所述气液混合装置的气体入口与所述压缩空气储罐之间通过压缩空气输送管线相连接，其出口上连接有一泡沫输出管线，所述驱动管线、压缩空气输送管线上分别安装有一电控开关阀；

消防联动控制器，固定在所述消防柜的柜体上，其与所述电控开关阀电连接；

多段呈弧状的泡沫灭火管线，在所述储罐内壁的密封圈上沿周向依次间隔的铺设于所述储罐内壁与所述浮盘的外边缘之间，所述泡沫灭火管线上沿长度方向间隔设置有多个闭式喷头，各所述消防柜的泡沫输出管线的末端均与所述泡沫灭火管线相连通。

2.如权利要求1所述的用于外浮顶原油储罐的压缩空气泡沫智能消防装置，其特征在于，所述消防柜的柜体外侧设有钢缆保护导轨。

3.如权利要求1或2所述的用于外浮顶原油储罐的压缩空气泡沫智能消防装置，其特征在于，各所述消防柜的所述泡沫输出管线的末端均连接有沿所述密封圈铺设的所述泡沫灭火管线，其连接处呈T字状，使得灭火泡沫从所述泡沫输出管线出来后，分别输送到两侧的所述泡沫灭火管线。

4.如权利要求3所述的用于外浮顶原油储罐的压缩空气泡沫智能消防装置，其特征在于，所述泡沫灭火管线的两端封闭。

5.如权利要求3所述的用于外浮顶原油储罐的压缩空气泡沫智能消防装置，其特征在于，所述泡沫灭火管线上的所述闭式喷头等间距设置。

6.如权利要求1所述的用于外浮顶原油储罐的压缩空气泡沫智能消防装置，其特征在于，所述气体蓄能罐、泡沫混合溶液储罐以及压缩空气储罐的端头开口处分别插接有一填充塞，所述泡沫溶液输送管线的一端位于所述泡沫混合溶液储罐内的泡沫混合溶液中。

7.如权利要求1或6所述的用于外浮顶原油储罐的压缩空气泡沫智能消防装置，其特征在于，所述气体蓄能罐、泡沫混合溶液储罐以及压缩空气储罐的罐体分别通过固定压板安装在所述消防柜的柜体内。